用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統，模塊包括用于對動力電池加熱的PTC組件、用于對動力電池降溫的蒸發器以及風扇；PTC組件與風扇分立于蒸發器的兩側；PTC組件包括PTC殼體和PTC殼體內的PTC加熱器；蒸發器上設有扣板；還包括冷媒管道，其一端與蒸發器相連，另一端安裝有膨脹閥。本實用新型以便捷、效率、成本適中為出發點，對純電動車輛動力電池熱管理系統進行了設計，解決純電動車輛動力電池系統在充放電過程中對溫度的管理控制，從而使其穩定工作在允許的溫度范圍內。為動力電池系統安全工作提供了可靠保障，延長了使用壽命。
【專利說明】
用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會和經濟的發展，不可再生資源和汽車尾氣污染問題變得日益突出，這使得新能源汽車越來越引起社會的重視，而其中純電動汽車成了未來汽車發展的方向。國家大力鼓勵純電動汽車產業發展，對相關技術的發展和車輛推廣運行給予大力支持。
[0003]動力電池系統組作為電動汽車上主要的儲能裝置，其溫度控制是影響動力電池系統壽命及安全性的重要因素。低溫狀態下，電池容量迅速衰減，低溫狀態下的充放電反應，更容易導致電池失效，導致安全風險；高溫狀態時，由于電池在充放電的過程中會發出熱量，當環境溫度較高時，散熱困難，容易導致熱量集聚，電池組過溫，嚴重影響電池的壽命，甚至導致安全風險。目前，集成安裝電動汽車動力電池系統熱管理模塊就是要及時、方便、準確的對電池系統使用過程中的溫度進行控制調節。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是解決純電動車輛動力電池系統在各種環境，各種工況下運行時，對溫度的管理控制，保證電池系統穩定工作在允許的工作溫度環境下。
[0005]本實用新型一方面提供一種用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊，包括用于對動力電池加熱的PTC組件、用于對動力電池降溫的蒸發器以及風扇；所述PTC組件與所述風扇分立于所述蒸發器的兩側;所述PTC組件包括PTC殼體和所述PTC殼體內的PTC加熱器;所述蒸發器上設有扣板;還包括冷媒管道，其一端與所述蒸發器相連，另一端安裝有膨脹閥。
[0006]用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊還包括殼體，與所述扣板通過預埋螺母連接。
[0007]所述風扇為具有PffM調速功能的大流量直流風扇。
[0008]所述殼體底部設置吸水模塊，用于吸收存儲模塊運行過程中產生的冷凝水。
[0009]本實用新型以便捷、效率、成本適中為出發點，解決了純電動車輛動力電池系統在充放電過程中對溫度的管理控制，從而使其穩定工作在允許的溫度范圍內，為動力電池系統安全工作提供了可靠保障，延長了使用壽命。
[0010]另一方面，本實用新型還提供一種純電動車輛動力電池系統，包括所述動力電池熱管理模塊和電池管理系統，兩者通過CAN總線通訊。
[0011]本實用新型的動力電池系統可穩定工作在一定的溫度范圍內，安全得到了保障，同時延長了使用壽命。
【附圖說明】
[0012]圖1為用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊結構圖；
[0013]圖2為圖1實施例中PTC分解結構圖；
[0014]圖3為圖1實施例中蒸發器分解結構圖；
[0015]圖4(a)、圖4(b)分別為蒸發器的一種實施情況；
[0016]圖5為圖1實施例中殼體內置吸水模塊結構圖；
[0017]附圖標記說明:
[0018]!—ptc殼體、2一PTC加熱器、3—扣板、4一蒸發器、5—殼體、6—風扇、7—膨脹閥、8—冷媒管道、9 一吸水模塊。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1所示，動力電池熱管理模塊主要包括PTC組件、蒸發器4和風扇6，還包括輔助部件如蒸發器4上覆蓋的扣板3、風扇6外面的殼體5以及冷媒管道8和膨脹閥7，其中PTC組件和風扇6分別位于蒸發器4的兩側，冷媒管道8—端連接蒸發器4，另一端與膨脹閥7相連。[0021 ] PTC組件又包括PTC殼體I和位于PTC殼體I內的PTC加熱器2，如圖2所示，PTC加熱器2優選陶瓷PTC，自帶PP材料封裝，高壓供電工作。這樣模塊總成的加熱部分與電池模組間有兩層材料阻隔，有效限制熱量對周邊電池的直接輻射。PTC組件自帶溫度傳感器，用于檢測PTC加熱器2的工作溫度，在超過設定溫度時，切斷PTC組件供電，停止其工作。根據電動車輛運行地區的溫度環境不同，如南方地區無需加熱功能，可以將PTC組件拆下，單獨只用制冷模塊，不影響模塊整體的安裝。
[0022]如圖3所示，蒸發器4上面覆蓋有扣板3，側面有殼體5，殼體5與扣板3通過預埋螺母連接。冷媒管道8與膨脹閥7平行于氣流方向排布在模塊的一側。冷媒管道8與膨脹閥7可以根據模塊在電池組中集成安裝位置及外部管路設置要求，靈活布置，如圖4(a)和圖4(b)所示，兩種實施情況下冷媒管道8均帶有密封圈，安裝于電池組箱體壁面，膨脹閥7集成安裝于電池組外壁。
[0023]風扇6優選采用大流量直流風扇。具有PffM調速功能，控制電路預先設定控制策略，根據讀取的電池組工作狀態信息，調控風扇轉速。殼體5優先選用阻燃PP材料，添加劑提高其熱阻。由圖5可見，吸水模板9位于殼體底部，用于吸收存儲模塊運行過程中產生的冷凝水。
[0024]在包括本實施例的純電動車輛動力電池系統中，包括所述動力電池熱管理模塊和電池管理系統BMS(Battery Management System)，通過CAN總線采集充整車CAN總線的電池溫度信息，采用雙總線信息采集、信息總線自動識別及信息核對相互校正方式，確保電池溫度信息正確。熱管理模塊通過定位安裝孔用螺釘緊固在電池組箱體預設的安裝位置。連接高低壓插件，并對線束進行捆扎固定。低壓插件內含CAN通訊線、風扇供電線、控制板供電線和外部電磁閥控制線；高壓插件為PTC供電線。BMS通過分布于電池組內部的多個溫度探測點檢測系統溫度，熱管理模塊根據報文數據啟動PTC加熱器2制熱，根據控制系統策略啟動風扇6對動力電池系統進行加熱，并根據反饋的系統溫差自動調整風扇轉速。保證均勻溫升;熱管理模塊根據報文數據啟動蒸發器4制冷，根據控制系統策略啟動風扇6對動力電池系統進行制冷。并根據反饋的系統溫差自動調整風扇轉速。保證均勻降溫。
[0025]可根據動力電池系統的溫度變化情況對電池工作環境溫度進行分級控制，車輛在工作中，動力電池系統的工作環境有所變化，通過溫度反饋，熱管理模塊能根據反饋做出及時，快速，穩定，準確的動力電池系統工作環境溫度的調控。本實用新型以便捷、效率、成本適中為出發點，對純電動車輛動力電池熱管理系統進行了設計，解決純電動車輛動力電池系統在充放電過程中對溫度的管理控制，從而使其穩定工作在允許的溫度范圍內。為動力電池系統安全工作提供了可靠保障，延長了使用壽命。
[0026]本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。
【主權項】
1.用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊，其特征在于:包括用于對動力電池加熱的PTC組件、用于對動力電池降溫的蒸發器以及風扇；所述PTC組件與所述風扇分立于所述蒸發器的兩側;所述PTC組件包括PTC殼體和所述PTC殼體內的PTC加熱器;所述蒸發器上設有扣板;還包括冷媒管道，其一端與所述蒸發器相連，另一端安裝有膨脹閥。2.根據權利要求1所述的動力電池熱管理模塊，其特征在于:還包括殼體，與所述扣板通過預埋螺母連接。3.根據權利要求1所述的動力電池熱管理模塊，其特征在于:所述風扇為具有PWM調速功能的大流量直流風扇。4.根據權利要求2所述的動力電池熱管理模塊，其特征在于:所述殼體底部設置沉槽并內置吸水模塊，用于吸收存儲模塊運行過程中產生的冷凝水。5.—種純電動車輛動力電池系統，包括如權利要求1所述的動力電池熱管理模塊和電池管理系統，兩者通過CAN總線通訊。
【文檔編號】H01M10/6569GK205543153SQ201620252497
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月29日
【發明人】蒲金鵬, 王亞峰, 宋江波, 蒲金山
【申請人】南京駿睿新能源汽車科技有限公司